煤矿井下皮带运输系统优化控制

姚华

摘要：井下皮带运输系统能效节约是企业降低成本的一个重要环节，在现在煤炭企业市场形势萧条时期，降成本已成为企业重要的工作内容。本文针对煤矿井下皮带运输系统的优化以及控制工作的落实进行了相应的分析，提出相应的见解和思考，形成系统化的思路，也为日后的优化工作以及控制工作的落实奠定良好基础。

关键词：煤矿；皮带运输系统；优化优化

井下皮带运输系统可谓是煤矿生产过程中极其重要的能耗环节，其能源应用效率将会给最终的煤矿生产效益具有直接关系，进而给企业的实际竞争力带来影响，传统的运行模式之下，皮带机常处于空载的运行状态，这样的能源消耗率相对较低，还会带来极大的电能浪费，若想一定程度的减少能源消耗量，并降低能源成本支出，就像对传统的系统进行优化和改良.基于此，笔者主要针对煤礦井下皮带运输系统的优化以及控制工作的落实进行了相应的分析，同时提出了自身的思考和见解，希望可为相关的研究人士带来一定的借鉴和参考。

一、皮带机软启动方面的优化方式

皮带运输机在实际的启动过程中，将会产生极大的冲击电流，这一数值将会达到额定电流的五倍到七倍，就会给内部设备带来一定的危害，情况严重的甚至会烧毁电机，给企业的生产安全性带来极大的威胁。不仅如此，皮带机启动的瞬间，其张力将会急剧提升，进而给皮带造成相应的冲击，无法保证皮带的使用寿命，容易出现断带的情况，不仅如此，突然启动过程中所产生的驱动摩擦力如若不足，那么就会造成皮带打滑。

皮带机的软件启动指的是相对平稳的启动方法，大功率皮带机的运作是为了尽可能降低启动环节给电网抑或是内部设备所带来的冲击力，所以，必须尽可能运用软启动这一形式，有效控制转速或是力矩，保证皮带启动全过程的无冲击性和平稳性。整个过程的速度变化相对稳定，不会存在突变情况，与此同时，还应当极大的降低冲击力所带来的影响。不仅如此，大倾角皮带机启动的过程中，还需对物料下滑这一现象予以规避，通过软启动的方式，保证皮带机启动过程的平滑性。

二、多点击驱动功率平衡方面的优化方式

最近几年来，我国的皮带机的运作以及发展方向逐步向大功率转变，与此同时，也相应的增加了驱动电机的运作要求，如若应用大功率电机，那么此时对于单电机驱动的技术要求也会相对较高，这一过程中容易存在各类的问题。当前大功率皮带机所运用的多为电机驱动这一模式，简而言之，就是皮带机油多个型号一致的功率相对较小的电机，同时完成驱动，这样利于设备维护、生产以及更换等各项工作的落实，还可以一定程度的降低成本，避免出现各类的问题，多电机驱动功率不平衡则是其中的典型，此问题应着重避免。

通常情况下，皮带机是运用型号一致的电极所驱动的，每个电机的运行功率都具有一定的趋同性，但是实际上，很多设备生产以及安装工作的落实，都容易受到不同因素的影响和制约，进而引发功率分配不均衡等问题，一些电机还会出现欠载运行的情况，

另外，还有一些电极处于过载状态，功率越大，这一不平衡问题越发显著，欠载运行将会导致皮带机的运行效率降低，与此同时，也会一定程度的增加能源耗损，在运行的过程中电流大，会给设备带来一定的损害，情况严重的还会烧毁电机，因此，对皮带机多电机驱动功率不平衡问题进行分析以及探讨具有极大的现实性意义。

皮带机的实际运行环节，每一环节的运转速度都会较为相似，二后可以得知电机功率的分配与驱动力的分配相等同，笔者对驱动力的影响因素进行总结和归纳，主要有以下三项因素。

其一，皮带的实际宽度。其二，供电频率。其三，皮带机的固有参数。其四，皮带机运行过程中的实际阻力。

针对矿井之下已经安装完成的皮带机，第一和第三个因素可以基本确定，而第二个因素则会受到运行条件以及运量等各类参数值的影响，经过笔者的分析和探讨，而后发现可以运用调整电机供电频率这一途径，使得电机的运行功率得到优化，最终实现功率平衡的目的。

皮带机通常情况下所选用的型号均一致，电机的参数相同，它的驱动力也相同，实际的运行环节，每个电机的电压亦或是功率因数都具有等同性。

三、变频调速优化工作的落实

通过前文的探讨可知，当前已有的皮带机运行模式整体相对落后，因此，必须针对井下皮带运输系统进行相应的优化和更新，相应的提高其运输质量，确保运输效率，可对皮带机进行有效调控，运用增减电机数量，亦或是对其运转速度进行调整的方法，达到调速控制的效果，体现其应用优势。

调速的方法较多，例如，变频调速、转子串电阻以及变极调速等均为较为常用的手段，变频调速与其他的调速方式相比较，体现了一定的应用优势，可优先选用此调整方法。

变频调速指的是运用电机频率改变这一方法，对电机运行速度进行调整的手段，此方式的运用可以有效改善启动环节冲击力过大的问题，并将软启动这一目标落实到实践中，与此同时，还能对多电机驱动功率不平衡现象予以处理，还能实现对皮带机的精准控制，对于皮带机节能优化控制工作的落实具有一定的作用，虽说从短时间来看，变频调整装置的应用，会相应的增加资金投入量，但是如若从长远化的角度来讲，它所带来的社会效益以及经济效益均是较大的。

若想实现系统优化这一目标，就应当获取系统相关的数学模型，也被称为系统建模，笔者针对煤矿井下运输系统的控制以及优化工作的落实进行了相应的分析和探讨，建议首先构建产煤量预测模型、能源成本数学模型以及皮带机数学模型，以此为基础，将系统建模优化工作落实到实处，逐步实现煤矿井下皮带运输系统的优化以及控制。

结束语：

综上所述，经过笔者的分析和探讨，首先需要将能源效率分为几个重要的层次，比如，运行效率、技术效率、性能效率以及设备效率等等，定根据能源优化这一问题，提出相应的见解和思考，形成系统化的思路，而后，还需明确能源需求侧管理的基本要求，为日后的优化工作以及控制工作的落实奠定良好基础，此后，还需对已有的皮带机系统驱动模式予以了解和掌握，探讨机械耗损和生产成本两者之间的关系，分析皮带机软启动等方面的控制需要，最近变频调速的优化方案，可结合峰谷分时电价削峰填谷这一原则，对最终的策略进行更新和优化，保证策略的可行性和科学性，体现策略应用的价值。最后，希望笔者的分析和探讨可为相关的研究人士带来一定的借鉴和参考。

参考文献：

[1]浅议煤矿井下皮带运输中PLC的应用[J]. 武廷龙.科技视界. 2015（07）

[2]煤矿皮带运输的安全管理现状及对策[J]. 张晋阳.技术与市场. 2014（06）